内容正文:
2024-2025学年福建省泉州市部分地区高二上学期开学考试化学试卷
可能用到的相对原子质量:O-16、Si-28、Cu-64
一、选择题(本题共12道小题,每题只有1个正确答案,每题4分,共48分)
1. 生活中处处有化学,下列说法正确的是
A. 味精是一种常用的增味剂,其化学名称为谷氨酸钠
B. 蔗糖和麦芽糖互为同分异构体,它们的水解产物相同
C. 淀粉、油脂及蛋白质均为天然有机高分子化合物
D 大豆富含蛋白质,豆浆煮沸后,蛋白质变成了氨基酸
2. 铁铵矾常用于制备高铁酸盐。下列反应的离子方程式正确的是
A. 铁铵矾溶液与氨水混合反应:
B. 向铁铵矾溶液中通入气体:
C. 强碱溶液中铁铵与生成
D. 向铁铵矾溶液中加入过量溶液:
3. 二氧化硅广泛存在于自然界中,在日常生活、生产、科研及新型材料等方面有着重要的用途。对①~④反应中所表现的化学性质或作用判断正确的是
① ②
③ ④
A. 反应①、③体现是两性氧化物
B. 反应②说明碳非金属性比硅强
C. 反应③说明半导体工艺中用刻蚀剂——电子级氟化氢不可加压保存在玻璃罐体中
D. 反应④氧化剂与还原剂物质的量之比2:1
4. 对于反应,下列表示中反应速率最大的是
A. mol⋅L⋅s B. mol⋅L⋅s
C. mol⋅L⋅s D. mol⋅L⋅min
5. 反应A+B→C)分两步进行:①A+B→X();②X→C()。下列示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是(提示:说明该反应为吸热反应)
A. B.
C. D.
6. 已知Q、R、X、Y、Z均为短周期元素,原子序数依次增大,X原子的K层电子数比M层电子数少1个,Q与Z同主族。R是同周期元素中金属性最强,Y与Z相邻,可形成所有原子最外层均为8电子稳定结构的分子,下列说法错误的是
A. 简单离子半径:
B. 分子中,Z显-1价
C. 简单氢化物的还原性:
D. R、X、Y的最高价氧化物对应的水化物能相互反应
7. 目前我国已成功将氢氧燃料电池应用于新能源公交汽车中,氢氧燃料电池的反应原理如图。下列说法不正确的是
A. 氢氧燃料电池环保电池
B. 该电池工作时电子从电极b移向电极a
C. 该电池总反应为
D. 若离子导体选择稀硫酸溶液,则a极反应方程式为
8. 化学是以实验为基础的科学。根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项
实验操作和现象
实验结论
A
向溶液中通入足量气体,溶液颜色变为浅绿色
还原性:
B
向某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀生成
该溶液中一定含有
C
将过量铁粉加入稀硝酸中充分反应后,滴加溶液,溶液不变红
将氧化
D
向浓硝酸中加入红热的炭,产生红棕色气体
一定是浓硝酸与炭反应生成了
A. A B. B C. C D. D
9. 阿司匹林是一种重要的合成药物,化学名称为乙酰水杨酸,具有解热镇痛作用。其合成方法如图,下列说法正确的是
A. 该反应是加成反应 B. 水杨酸的分子式是:
C. 阿司匹林中含有三种含氧官能团 D. 水杨酸与足量的钠反应,产生氢气体积
10. 为提纯下列物质(括号内为杂质),所用的除杂试剂和分离方法都正确的是
序号
不纯物
除杂试剂
分离方法
A
CH4(C2H4)
酸性KMnO4溶液
洗气
B
Cl2(HCl)
饱和食盐水
蒸馏
C
C2H5OH(H2O)
Na
过滤
D
乙酸乙酯(乙酸)
饱和Na2CO3溶液
分液
A. A B. B C. C D. D
11. 下列相关实验,不能达到实验目的的是
A. 用装置甲说明能与水反应 B. 用装置乙除去少量的
C. 用装置丙制取并收集乙酸乙酯 D. 用装置丁检验淀粉的水解产物
12. 某化学研究小组探究外界条件对化学反应的速率和平衡的影响图象如下,下列判断正确的是
A. 由图1可知,,该反应正反应为吸热反应
B. 由图2可知,该反应
C. 图3中,点3的反应速率
D. 图4中,若,则a曲线一定使用了催化剂
二、非选择题(共52分)
13. 某实验小组利用以下装置制取氨气并探究氨气的性质。
(1)用装置A制备氨气,发生反应的化学方程式为___________。
(2)实验进行一段时间后,挤压装置D中的胶头滴管,滴入1~2滴浓盐酸,可观察到的现象是___________,若要观察到相同现象,则浓盐酸可用___________代替。
(3)该兴趣小组用下图装置探究氨气的还原性并检验产物。
①实验现象为:黑色CuO变为红色;白色无水CuSO4粉末变为蓝色;同时生成一种无色气体,该气体无污染。请写出氨气与CuO反应化学方程式___________。
②该装置存在明显缺陷,例如无尾气处理,在进行尾气处理时,可以用下列装置___________(填序号)。
(4)现有一定量的Cu和CuO混合物,向其中加入0.6L2.0mol/L稀硝酸,混合物完全溶解,同时生成2.24LNO(标准状况)。向所得溶液中加入一定体积1.0mol/LNaOH溶液,恰好使沉淀完全,沉淀经洗涤、充分灼烧后得32.0g固体。则原混合物中CuO的质量为___________g。
14. 丙烯酸乙酯天然存在于菠萝等水果中,是一种食品用合成香料,可以用乙烯、丙烯等石油化工产品为原料进行合成:
(1)工业上乙烯、丙烯可通过石油___________得到。由乙烯生成有机物A的化学反应的类型是___________。
(2)有机物B中含氧官能团的名称是___________。A与B反应生成丙烯酸乙酯的化学方程式是___________。
(3)久置的丙烯酸乙酯自身会发生聚合反应,所得聚合物具有较好的弹性,可用于生产织物和皮革处理剂。请写出该聚合物的结构简式___________。
(4)丙烯酸乙酯的同分异构体中,既能与碳酸氢钠反应生成CO2又能使Br2的四氯化碳溶液褪色的有___________种,写出其中一种含有两个甲基的同分异构体的结构简式___________。
15. 海洋是巨大的资源宝库。
I.海带中含有丰富的碘。为了从海带中提取碘,某研究性学习小组设计并进行了如下图所示的实验:
请回答下列问题:
(1)实验时步骤①灼烧海带应___________(填仪器名称)内进行。
(2)上述实验步骤③中操作需用到下列选项中的装置___________(填字母),步骤⑤中操作需用到下列选项中的装置___________(填字母)。
Ⅱ.溴及其化合物在医药、农药、染料和阻燃剂等的生产中有广泛应用。目前,人们主要从海水和盐湖水中提取溴。已知:Br2在碱性溶液中可转化为BrO3-(有强氧化性)和Br-。从海水中提溴的一种流程示意图如下:
(3)“Cl2氧化”步骤已获得Br2,后续步骤“通入空气将溴吹出”、“Na2CO3吸收”又使Br2转变为化合态,简要回答其目的是___________。
(4)低浓度溴中含Br2、BrCl,它们都能被Na2CO3吸收转化为BrO3-和Br-。请写出BrCl(水溶液中难电离)被吸收的离子方程式___________。
(5)“制溴”步骤中,不能用HCl代替H2SO4,其原因是___________。
(6)由高浓度溴获得纯溴所需进行的实验操作名称是___________。
16. 工业上常用催化氧化的方法将尾气中的NH3转化为N2除去。涉及反应:。
已知:部分化学键的键能如表
化学键
键能/()
946
498
464
回答下列问题:
(1)NH3(g)中N—H键的键能为_____。
(2)反应的_____(填“>”“=”或“<”)。
(3)已知反应的能量变化如图甲所示。
其中加入了催化剂的能量变化曲线为_____(填“a”或“b”);若,则_____(用含x的代数式表示)。
(4)用水吸收NH3,并利用图乙装置,测定稀氨水与稀盐酸发生中和反应的反应热。
①仪器A的名称是_____,其作用为_____;隔热层的作用为_____。
②通过实验测定稀氨水与稀盐酸发生中和反应生成1molH2O(l)所释放的热量_____57.3kJ(填“>”“=”或“<”)。
③若实验过程中未加杯盖,求得稀氨水与稀盐酸发生中和反应生成1molH2O(l)的反应热将_____(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
17. N、Si、S的单质及其化合物用途广泛。回答下列问题:
(1)用浓硫酸作干燥剂,体现了浓硫酸的_____性,用于防止葡萄酒氧化变质,体现了的_____性,熔融NaOH时,不能用瓷坩埚,其原因是_____(用化学方程式解释)。
(2)为探究稀硝酸、稀硫酸的化学性质,某同学设计如图实验(夹持及加热仪器已省略)。
①滴加稀硝酸时,观察到的现象为_____(尽可能描述完整),该反应的离子方程式为_____。
②滴加稀硫酸时,剩余的铜片逐渐溶解至消失,其原因是_____。
(3)工业上以为原料制备高纯硅的工艺流程如图所示。
①写出反应③的化学方程式:_____,反应①②③中属于置换反应的是_____(填序号)。
②反应①中若有30g二氧化硅发生反应,则生成CO的体积为_____L(转化为标准状况)。
18. 随着氮氧化物对环境及人类活动影响的日趋严重,如何消除大气污染物中的氮氧化物成为人们关注的主要问题之一。利用 NH3的还原性可以消除氮氧化物的污染, 其中除去 NO 的主要反应如下:4NH3(g)+6NO(g) 5N2(g)+6H2O(l)△H<0
(1)一定温度下,在恒容密闭容器中按照 n(NH3)︰n(NO) =2︰3 充入反应物,发生上述反应。下列不能判断该反应达到平衡状态的是________________________。
A.c(NH3)︰c(NO) =2︰3
B.n(NH3)︰n(N2) 不变
C.容器内压强不变
D.容器内混合气体的密度不变
E.1molN—H 键断裂的同时,生成 1molO—H 键
(2)已知该反应速率正=k 正·c4(NH3)·c6 (NO), 逆=k 逆·cx(N2)·cy(H2O) (k 正、k 逆分别是正、逆反应速率常数),该反应的平衡常数 K=k 正/k 逆,则 x=___________________,y=____________________。
(3)某研究小组将 2molNH3、3molNO 和一定量的O2充入 2L 密闭容器中,在 Ag2O 催化剂表面发生上述反应,NO 的转化率随温度变化的情况如图所示。
①在 5min 内,温度从 420K 升高到 580K,此时段内NO 的平均反应速率 (NO)=__________________;
②在有氧条件下,温度 580K 之后 NO 生成 N2的转化率降低的原因可能是_____________________。
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2024-2025学年福建省泉州市部分地区高二上学期开学考试化学试卷
可能用到的相对原子质量:O-16、Si-28、Cu-64
一、选择题(本题共12道小题,每题只有1个正确答案,每题4分,共48分)
1. 生活中处处有化学,下列说法正确的是
A. 味精是一种常用的增味剂,其化学名称为谷氨酸钠
B. 蔗糖和麦芽糖互为同分异构体,它们的水解产物相同
C. 淀粉、油脂及蛋白质均为天然有机高分子化合物
D. 大豆富含蛋白质,豆浆煮沸后,蛋白质变成了氨基酸
【答案】A
【解析】
【详解】A.味精能增加食品的鲜味,是一种常用的增味剂,其化学名称为谷氨酸钠,A正确;
B.分子式相同而结构不同的化合物互为同分异构体,故蔗糖和麦芽糖互为同分异构体,但蔗糖水解为果糖和葡萄糖,而麦芽糖只水解为葡萄糖,即两者水解产物不同,B错误;
C.淀粉、蛋白质均为天然有机高分子化合物,但油脂不是高分子有机物,C错误;
D.豆浆煮沸后蛋白质发生变性,并没有水解变成氨基酸,D错误;
故选A。
2. 铁铵矾常用于制备高铁酸盐。下列反应的离子方程式正确的是
A. 铁铵矾溶液与氨水混合反应:
B. 向铁铵矾溶液中通入气体:
C. 强碱溶液中铁铵与生成
D. 向铁铵矾溶液中加入过量溶液:
【答案】B
【解析】
【详解】A.一水合氨为弱碱,应以化学式表示,则铁铵矾溶液与氨水混合反应:,故A错误;
B.向铁铵矾溶液中通入气体,Fe3+将H2S氧化为S,Fe3+被还原为Fe2+,离子方程式为:,故B正确;
C.强碱溶液中铁铵与生成,同时与OH-也会反应生成,故C错误;
D.向铁铵矾溶液中加入过量溶液:,故D错误;
故选B。
3. 二氧化硅广泛存在于自然界中,在日常生活、生产、科研及新型材料等方面有着重要的用途。对①~④反应中所表现的化学性质或作用判断正确的是
① ②
③ ④
A. 反应①、③体现是两性氧化物
B. 反应②说明碳非金属性比硅强
C. 反应③说明半导体工艺中用刻蚀剂——电子级氟化氢不可加压保存在玻璃罐体中
D. 反应④氧化剂与还原剂物质的量之比2:1
【答案】C
【解析】
【详解】A.二氧化硅一般不与酸反应,与氢氟酸的反应是特例,二氧化硅是酸性氧化物,不是两性氧化物,A错误;
B.该反应能进行的原因是生成的物质CO是气体,不能通过该反应说明C的非金属性强于Si,B错误;
C.玻璃中含有二氧化硅,会与氢氟酸反应,所以电子级氟化氢不可加压保存在玻璃罐体中,C正确;
D.反应④中氧化剂和还原剂都是C,氧化剂与还原剂物质的量之比为1:2,D错误;
故选C。
4. 对于反应,下列表示中反应速率最大的是
A. mol⋅L⋅s B. mol⋅L⋅s
C. mol⋅L⋅s D. mol⋅L⋅min
【答案】A
【解析】
【分析】将选项中的速率都转化为用A物质表示的反应速率且统一单位。
【详解】A.v(A)=0.3mol·L-1·s-1;
B.v(B)=0.4mol·L-1·s-1,此时v(A)=v(B)≈0.133mol·L-1·s-1;
C.v(C)=0.5mol•L-1•s-1,此时v(A)=v(C)=0.25 mol·L-1·s-1;
D.v(D)=0.8mol•L-1•min-1,此时v(A)=v(D)=0.4mol•L-1•min-1≈0.0067mol•L-1•s-1;
综上所述,反应速率最大的为0.3mol·L-1·s-1,故选A。
5. 反应A+B→C)分两步进行:①A+B→X();②X→C()。下列示意图中,能正确表示总反应过程中能量变化的是(提示:说明该反应为吸热反应)
A. B.
C D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.由题干图示信息可知,①A+B→X();②X→C(),A+B→C,A不合题意;
B.由题干图示信息可知,①A+B→X();②X→C(),A+B→C,B符合题意;
C.由题干图示信息可知,①A+B→X();②X→C(),A+B→C,C不合题意;
D.由题干图示信息可知,①A+B→X();②X→C(),A+B→C,D不合题意;
故答案:B。
6. 已知Q、R、X、Y、Z均为短周期元素,原子序数依次增大,X原子的K层电子数比M层电子数少1个,Q与Z同主族。R是同周期元素中金属性最强,Y与Z相邻,可形成所有原子最外层均为8电子稳定结构的分子,下列说法错误的是
A. 简单离子半径:
B. 分子中,Z显-1价
C. 简单氢化物的还原性:
D. R、X、Y的最高价氧化物对应的水化物能相互反应
【答案】A
【解析】
【分析】Q、R、X、Y、Z均为短周期元素,原子序数依次增大,X原子的K层电子数比M层电子数少1个,X为Al;Y与Z相邻,可形成所有原子最外层均为8电子稳定结构的分子,Y为S,Z为Cl,Q与Z同主族,Q为F,R是同周期元素中金属性最强,R为Na。
【详解】A.R为Na,X为Al,Q为F,具有相同电子结构的粒子,核电荷数越大,半径越小,简单离子半径:,故A错误;
B.化合物S2Cl2中氯元素的化合价为-1价,故B正确;
C.Y为S,Z为Cl,Q为F,非金属性F>Cl>S,简单氢化物的还原性:,故C正确;
D.R为Na,X为Al,Y为S,R、X、Y的最高价氧化物对应的水化物为NaOH、Al(OH)3,H2SO4,氢氧化铝是两性氢氧化物,能与强酸硫酸溶液反应生成盐和水,也能与强碱氢氧化钠溶液反应生成盐和水,酸碱可以发生酸碱中和反应,故D正确;
故选:A。
7. 目前我国已成功将氢氧燃料电池应用于新能源公交汽车中,氢氧燃料电池的反应原理如图。下列说法不正确的是
A. 氢氧燃料电池是环保电池
B. 该电池工作时电子从电极b移向电极a
C. 该电池总反应为
D. 若离子导体选择稀硫酸溶液,则a极反应方程式为
【答案】B
【解析】
【分析】氢氧燃料电池的反应物为H2、O2,产物为水。总反应式为,氢气失电子在负极发生失电子的氧化反应。
【详解】A.氢氧燃料电池的反应物为H2、O2,产物为水,不污染环境,则氢氧燃料电池是环保电池,A正确;
B.电池工作时电子从负极移向正极,氢气在负极发生失电子的氧化反应,电极a为负极,该电池工作时电子从电极a移向电极b, B错误;
C.氢氧燃料电池的反应物为H2、O2,产物为水,总反应式为,C正确;
D.若离子导体选择稀硫酸溶液,则负极上氢气失电子生成氢离子,负极反应式为,D正确;
故选B。
8. 化学是以实验为基础的科学。根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项
实验操作和现象
实验结论
A
向溶液中通入足量气体,溶液颜色变为浅绿色
还原性:
B
向某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀生成
该溶液中一定含有
C
将过量铁粉加入稀硝酸中充分反应后,滴加溶液,溶液不变红
将氧化为
D
向浓硝酸中加入红热的炭,产生红棕色气体
一定是浓硝酸与炭反应生成了
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.将SO2气体通入棕黄色FeCl3溶液,溶液变为浅绿色,铁离子被还原为亚铁离子,体现二氧化硫的还原性大于二价铁,A正确;
B.该溶液中含有银离子也会有相同的现象,B错误;
C.铁粉与稀硝酸反应生成了Fe3+,当稀硝酸反应完后,过量的铁粉与Fe3+反应生成Fe2+,C错误;
D.红热的炭放入浓硝酸中,放出红棕色气体,也可能是受热浓硝酸分解生成二氧化氮或是浓硝酸被木炭还原生成的一氧化氮遇空气中的氧气变为红棕色的二氧化氮,D错误;
故选A。
9. 阿司匹林是一种重要的合成药物,化学名称为乙酰水杨酸,具有解热镇痛作用。其合成方法如图,下列说法正确的是
A. 该反应是加成反应 B. 水杨酸的分子式是:
C. 阿司匹林中含有三种含氧官能团 D. 水杨酸与足量的钠反应,产生氢气体积
【答案】B
【解析】
【详解】A.由反应方程式可知,该反应是取代反应,A错误;
B.根据水杨酸结构简式可知其分子式为,B正确;
C.阿司匹林中含有酯基、羧基两种含氧官能团,C错误;
D.水杨酸中羟基、羧基均与Na反应生成氢气,水杨酸与足量的钠反应,产生氢气,没有告诉条件,无法确定体积,D错误;
故选B。
10. 为提纯下列物质(括号内为杂质),所用的除杂试剂和分离方法都正确的是
序号
不纯物
除杂试剂
分离方法
A
CH4(C2H4)
酸性KMnO4溶液
洗气
B
Cl2(HCl)
饱和食盐水
蒸馏
C
C2H5OH(H2O)
Na
过滤
D
乙酸乙酯(乙酸)
饱和Na2CO3溶液
分液
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】分析:A.C2H4与酸性高锰酸钾反应生成二氧化碳气体;B.氯化氢极易溶于水,氯气在饱和食盐水中溶解度很小;C.水和乙醇均能与金属钠反应;D.乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液,乙酸能够与饱和碳酸钠溶液反应。
详解:A.C2H4与酸性高锰酸钾反应生成二氧化碳气体,引入新杂质,应用溴水除杂,故A错误;B.氯化氢极易溶于水,氯气在饱和食盐水中溶解度很小,可以用饱和食盐水洗气,分离方法错误,故B错误;C.水和乙醇均能与金属钠反应,应该选用生石灰与水反应后蒸馏,故C错误;D.乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液,可用分液的方法分离,故D正确;故选D。
11. 下列相关实验,不能达到实验目的的是
A. 用装置甲说明能与水反应 B. 用装置乙除去少量的
C. 用装置丙制取并收集乙酸乙酯 D. 用装置丁检验淀粉的水解产物
【答案】D
【解析】
【详解】A.NO2与H2O反应产生HNO3和NO,可观察到实验现象:红棕色消失、集气瓶中水进入的体积约占三分之二,有无色气体体积约占三分之一,故用装置甲说明能与水反应,A选项正确;
B.二氧化硫具有还原性、二氧化硫被酸性高锰酸钾褪色吸收,二氧化碳不与酸性高锰酸钾褪色反应,则用装置乙除去少量的,B选项正确;
C.用装置丙可制取乙酸乙酯,且饱和碳酸钠可以除去乙酸乙酯中的乙醇和乙酸,导管末端悬于液面上可以防倒吸,C选项正确;
D.装置丁的操作中,在滴入新制氢氧化铜悬浊液前未加入氢氧化钠中和稀硫酸,影响葡萄糖的检验,D选项错误;
答案选D。
12. 某化学研究小组探究外界条件对化学反应的速率和平衡的影响图象如下,下列判断正确的是
A. 由图1可知,,该反应正反应为吸热反应
B. 由图2可知,该反应
C. 图3中,点3的反应速率
D. 图4中,若,则a曲线一定使用了催化剂
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图1可知, 先平衡温度高,,C占比少,说明逆向移动,说明该反应逆反应为吸热反应,故A错误;
B.由图2可知,随着压强增大,反应向体积减小的方向移动,C占比多,该反应,故B错误;
C.图3中,点3做一条竖直辅助线,相同温度B的转化率低于平衡状态,所以要正向移动,则反应速率,故C正确;
D.图4中,若,则a曲线不一定使用了催化剂,增大压强也可以,故D错误;
答案选C。
二、非选择题(共52分)
13. 某实验小组利用以下装置制取氨气并探究氨气的性质。
(1)用装置A制备氨气,发生反应的化学方程式为___________。
(2)实验进行一段时间后,挤压装置D中的胶头滴管,滴入1~2滴浓盐酸,可观察到的现象是___________,若要观察到相同现象,则浓盐酸可用___________代替。
(3)该兴趣小组用下图装置探究氨气的还原性并检验产物。
①实验现象为:黑色CuO变为红色;白色无水CuSO4粉末变为蓝色;同时生成一种无色气体,该气体无污染。请写出氨气与CuO反应的化学方程式___________。
②该装置存在明显缺陷,例如无尾气处理,在进行尾气处理时,可以用下列装置___________(填序号)。
(4)现有一定量的Cu和CuO混合物,向其中加入0.6L2.0mol/L稀硝酸,混合物完全溶解,同时生成2.24LNO(标准状况)。向所得溶液中加入一定体积1.0mol/LNaOH溶液,恰好使沉淀完全,沉淀经洗涤、充分灼烧后得32.0g固体。则原混合物中CuO的质量为___________g。
【答案】(1)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
(2) ①. 有白烟生成 ②. 浓硝酸
(3) ①. 2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O ②. ④⑤
(4)20.0
【解析】
【分析】固体氢氧化钙与氯化铵反应制取氨气,经过碱石灰干燥,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色,与挥发的氯化氢生成氯化铵冒白烟,尾气用水吸收;氨气具有还原性,干燥的氨气还原氧化铜生成铜、氮气和水,用无水硫酸铜检验产物水。
【小问1详解】
固体氯化铵和氢氧化钙加热制取氨气,方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;
【小问2详解】
挥发的浓盐酸与氨气反应生成氯化铵固体分散到空气中形成白烟,浓盐酸也可以用易挥发的浓硝酸代替;
【小问3详解】
氨气具有还原性,把氧化铜还原为铜单质,自身生成无污染的气体氮气,同时还有使白色无水硫酸铜变蓝的水,方程式为:2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O;氨气易溶于水,处理氨气要有防倒吸装置装置①不能吸收氨气,②③不能防倒吸,④⑤可以防倒吸;
【小问4详解】
铜与硝酸发生氧化还原反应,根据得失电子守恒生成2.24LNO(标况)即0.1mol,转移电子为0.3mol,参加反应的铜失去0.3mol电子,因此铜的物质的量为0.15mol,质量为9.6g,最后得到32.0固体是原来的Cu和CuO都变成CuO,因此0.15molCu生成0.15molCuO质量为12.0g,因此原混合物中CuO的质量为32.0g-12.0g=20.0g。
14. 丙烯酸乙酯天然存在于菠萝等水果中,是一种食品用合成香料,可以用乙烯、丙烯等石油化工产品为原料进行合成:
(1)工业上乙烯、丙烯可通过石油___________得到。由乙烯生成有机物A的化学反应的类型是___________。
(2)有机物B中含氧官能团的名称是___________。A与B反应生成丙烯酸乙酯的化学方程式是___________。
(3)久置的丙烯酸乙酯自身会发生聚合反应,所得聚合物具有较好的弹性,可用于生产织物和皮革处理剂。请写出该聚合物的结构简式___________。
(4)丙烯酸乙酯的同分异构体中,既能与碳酸氢钠反应生成CO2又能使Br2的四氯化碳溶液褪色的有___________种,写出其中一种含有两个甲基的同分异构体的结构简式___________。
【答案】(1) ①. 裂化和裂解 ②. 加成反应
(2) ①. 羧基 ②. CH2=CHCOOH+CH3CH2OHCH2=CHCOOCH2CH3+H2O
(3) (4) ①. 8 ②. 或
【解析】
【分析】乙烯和M反应生成A,丙烯氧化为B,A、B发生酯化反应生成丙烯酸乙酯,由丙烯酸乙酯逆推,可知A是乙醇、B是丙烯酸,据此回答问题。
【小问1详解】
工业上乙烯、丙烯可通过石油裂化和裂解获得;乙烯和水发生加成反应生成乙醇,化学反应的类型是加成反应;
【小问2详解】
有机物B是丙烯酸,结构简式为CH2=CHCOOH,含有的官能团是碳碳双键、羧基,含氧官能团为羧基;乙醇与丙烯酸反应生成丙烯酸乙酯的化学方程式是:CH2=CHCOOH+CH3CH2OHCH2=CHCOOCH2CH3+H2O;
【小问3详解】
丙烯酸乙酯分子中含有碳碳双键,能发生加聚反应,产物的结构简式为;
【小问4详解】
能与碳酸氢钠反应生成CO2又能使Br2的四氯化碳溶液褪色,则既含有羧基,又含有碳碳双键,利用插入法,C4H10碳架异构有两种,插入双键的结构有3中,CH2=CHCH2CH3、CH3CH=CHCH3、CH2=C(CH3)2,三种结构中羧基取代等效氢得到的有机物分别有4、2、2共8种,其中一种含有两个甲基的同分异构体的结构简式为或。
15. 海洋是巨大的资源宝库。
I.海带中含有丰富的碘。为了从海带中提取碘,某研究性学习小组设计并进行了如下图所示的实验:
请回答下列问题:
(1)实验时步骤①灼烧海带应在___________(填仪器名称)内进行。
(2)上述实验步骤③中操作需用到下列选项中的装置___________(填字母),步骤⑤中操作需用到下列选项中的装置___________(填字母)。
Ⅱ.溴及其化合物在医药、农药、染料和阻燃剂等的生产中有广泛应用。目前,人们主要从海水和盐湖水中提取溴。已知:Br2在碱性溶液中可转化为BrO3-(有强氧化性)和Br-。从海水中提溴的一种流程示意图如下:
(3)“Cl2氧化”步骤已获得Br2,后续步骤“通入空气将溴吹出”、“Na2CO3吸收”又使Br2转变为化合态,简要回答其目的是___________。
(4)低浓度溴中含Br2、BrCl,它们都能被Na2CO3吸收转化为BrO3-和Br-。请写出BrCl(水溶液中难电离)被吸收的离子方程式___________。
(5)“制溴”步骤中,不能用HCl代替H2SO4,其原因是___________。
(6)由高浓度溴获得纯溴所需进行的实验操作名称是___________。
【答案】(1)坩埚 (2) ①. A ②. D
(3)富集Br元素 (4)
(5)有强氧化性,能氧化HCl,从而干扰生成
(6)蒸馏
【解析】
【分析】Ⅰ:海带灼烧得到海带灰,在水中浸泡得到海带灰的悬浊液,过滤得到含碘离子的溶液,加入硫酸酸化的过氧化钠氧化碘离子生成碘单质,加入有机物如四氯化碳萃取碘单质,分液得到含碘单质的有机溶液,蒸馏得到碘单质;Ⅱ:酸化后的海水中通入氯气,将溶液中的溴离子氧化成溴单质,溴单质用热空气吹出,得到低浓度的溴蒸气,溴蒸气用碳酸钠溶液吸收,转化为和Br-;然后溶液加硫酸酸化,和Br-在酸性条件下发生反应生成溴单质;据此分析回答问题。
【小问1详解】
步骤①灼烧海带应在坩埚中进行;
小问2详解】
实验步骤③为过滤得到含碘离子的溶液,步骤⑤为有机物萃取水溶液中的碘单质,过滤和萃取装置分别为A、D;
【小问3详解】
“Cl2氧化”获得Br2,后续低浓度的溴用“Na2CO3吸收”又使Br2转变为化合态,这样可实现溴的富集;
【小问4详解】
BrCl被Na2CO3吸收转化为和Br-,同时碳酸钠转化为二氧化碳,反应离子方程式为:;
小问5详解】
不能用盐酸代替硫酸,是因为盐酸中氯离子具有一定还原性,有强氧化性能氧化HCl,从而干扰制Br2;
【小问6详解】
利用溴单质易挥发,由高浓度溴获得纯溴所需进行的实验操作名称是蒸馏。
16. 工业上常用催化氧化的方法将尾气中的NH3转化为N2除去。涉及反应:。
已知:部分化学键的键能如表
化学键
键能/()
946
498
464
回答下列问题:
(1)NH3(g)中N—H键的键能为_____。
(2)反应的_____(填“>”“=”或“<”)。
(3)已知反应的能量变化如图甲所示。
其中加入了催化剂的能量变化曲线为_____(填“a”或“b”);若,则_____(用含x的代数式表示)。
(4)用水吸收NH3,并利用图乙装置,测定稀氨水与稀盐酸发生中和反应的反应热。
①仪器A的名称是_____,其作用为_____;隔热层的作用为_____。
②通过实验测定稀氨水与稀盐酸发生中和反应生成1molH2O(l)所释放的热量_____57.3kJ(填“>”“=”或“<”)。
③若实验过程中未加杯盖,求得稀氨水与稀盐酸发生中和反应生成1molH2O(l)的反应热将_____(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
【答案】(1)
(2)< (3) ①. b ②. 1266.8+x
(4) ①. 玻璃搅拌器或环形玻璃搅拌棒 ②. 搅拌,使溶液充分混合 ③. 保温、隔热,减少实验过程中的热量损失 ④. < ⑤. 偏大
【解析】
【小问1详解】
设NH3(g)中N—H的键能为x,,解得;
小问2详解】
生成液态水,放热会更多,会更小;
【小问3详解】
加入催化剂后活化能会降低,所以加入催化剂的能量变化曲线为b;若,,则;
【小问4详解】
①仪器A的名称是玻璃搅拌器或环形玻璃搅拌棒,作用是搅拌,使溶液充分混合;隔热层的作用是保温、隔热,减少实验过程中的热量损失;
②氨水为弱碱,电离的过程需要吸收热量所以最终反应放热偏少,所测稀氨水与稀盐酸发生中和反应生成1molH2O(l)所释放的热量小于57.3kJ;
③若实验过程中未加杯盖,导致热量损失较多,求得稀氨水与稀盐酸发生中和反应生成1molH2O(l)所放出的热量偏少,由于中和反应为放热反应,为负值,放出的热量越少,越大。
17. N、Si、S的单质及其化合物用途广泛。回答下列问题:
(1)用浓硫酸作干燥剂,体现了浓硫酸的_____性,用于防止葡萄酒氧化变质,体现了的_____性,熔融NaOH时,不能用瓷坩埚,其原因是_____(用化学方程式解释)。
(2)为探究稀硝酸、稀硫酸的化学性质,某同学设计如图实验(夹持及加热仪器已省略)。
①滴加稀硝酸时,观察到的现象为_____(尽可能描述完整),该反应的离子方程式为_____。
②滴加稀硫酸时,剩余的铜片逐渐溶解至消失,其原因是_____。
(3)工业上以为原料制备高纯硅的工艺流程如图所示。
①写出反应③的化学方程式:_____,反应①②③中属于置换反应的是_____(填序号)。
②反应①中若有30g二氧化硅发生反应,则生成CO的体积为_____L(转化为标准状况)。
【答案】(1) ①. 吸水 ②. 还原 ③.
(2) ①. 铜片变小、溶液由无色变为蓝色、铜表面有气泡生成、试管口处有红棕色气体生成 ②. ③. 硫酸电离出的与和Cu反应,铜片逐渐消失
(3) ①. ②. ①②③ ③. 22.4
【解析】
【小问1详解】
用浓硫酸有三大特性:吸水性、脱水性和强氧化性,作干燥剂时体现了浓硫酸的吸水性,用于防止葡萄酒氧化变质,体现了的还原性,熔融NaOH时,不能用瓷坩埚,其原因是NaOH能与瓷坩埚中的成分SiO2发生化学反应;
【小问2详解】
①滴加稀硝酸时,稀硝酸与铜发生氧化还原反应生成硝酸铜,NO气体,观察到的现象为铜片变小、溶液由无色变为蓝色、铜表面有气泡生成、试管口处有红棕色气体生成,该反应的离子方程式为;
②滴加稀硫酸时,剩余的铜片逐渐溶解至消失,其原因是,稀硝酸与铜反应,溶液中还有硝酸根,硫酸电离出的与和Cu反应,铜片逐渐消失;
【小问3详解】
①写出反应③的化学方程式:;反应①②③中属于置换反应的是①②③;
②反应①中
若有30g二氧化硅发生反应,则参加反应的,生成CO的物质的量为1mol,标况下体积为22.4L;
18. 随着氮氧化物对环境及人类活动影响的日趋严重,如何消除大气污染物中的氮氧化物成为人们关注的主要问题之一。利用 NH3的还原性可以消除氮氧化物的污染, 其中除去 NO 的主要反应如下:4NH3(g)+6NO(g) 5N2(g)+6H2O(l)△H<0
(1)一定温度下,在恒容密闭容器中按照 n(NH3)︰n(NO) =2︰3 充入反应物,发生上述反应。下列不能判断该反应达到平衡状态的是________________________。
A.c(NH3)︰c(NO) =2︰3
B.n(NH3)︰n(N2) 不变
C.容器内压强不变
D.容器内混合气体的密度不变
E.1molN—H 键断裂的同时,生成 1molO—H 键
(2)已知该反应速率正=k 正·c4(NH3)·c6 (NO), 逆=k 逆·cx(N2)·cy(H2O) (k 正、k 逆分别是正、逆反应速率常数),该反应的平衡常数 K=k 正/k 逆,则 x=___________________,y=____________________。
(3)某研究小组将 2molNH3、3molNO 和一定量的O2充入 2L 密闭容器中,在 Ag2O 催化剂表面发生上述反应,NO 的转化率随温度变化的情况如图所示。
①在 5min 内,温度从 420K 升高到 580K,此时段内NO 的平均反应速率 (NO)=__________________;
②在有氧条件下,温度 580K 之后 NO 生成 N2的转化率降低的原因可能是_____________________。
【答案】 ①. AE
②. 5 ③. 0 ④. ⑤. 平衡逆向移动(或氨气被氧化为NO)
【解析】
【分析】(1)根据平衡标志分析;
(2)根据平衡常数表达式分析;
(3①420K时NO的物质的量变化是3mol×2%,580K时NO的物质的量变化是3mol×59%,在 5min 内NO的物质的量变化是3mol×59%-3mol×2%,结合化学反应速率计算公式计算;
②温度升高,平衡逆向移动(或氨气被氧化为NO);
【详解】(1) A.投料比等于化学计量数之比,c(NH3)︰c(NO) 始终等于2︰3,c(NH3)︰c(NO) =2︰3不一定平衡;
B.NH3反应物、N2是生成物, n(NH3)︰n(N2)不变,说明浓度不变,反应一定达到平衡状态;
C.反应前后气体系数和不同,压强是变量,容器内压强不变,一定达到平衡状态;
D.由于H2O呈液态,反应前后气体总质量变化、体积不变,密度是变量,容器内混合气体的密度不变,一定达到平衡状态;
E.1molN—H 键断裂的同时,生成 1molO—H 键,都是指正反应速率,不一定平衡;
答案选AE。
(2) 4NH3(g)+6NO(g) 5N2(g)+6H2O(l)平衡常数表达式是 ,达到平衡时,正=逆,即k 正·c4(NH3)·c6 (NO) =k 逆·cx(N2)·cy(H2O), ,则x=5、y=0;
(3)①420K时NO的物质的量变化是3mol×2%,580K时NO的物质的量变化是3mol×59%,在 5min 内NO的物质的量变化是3mol×59%-3mol×2%,此时段内NO 的平均反应速率(NO)=;
②在有氧条件下,温度580K之后NO生成N2的转化率降低的原因可能是温度升高,平衡逆向移动(或氨气被氧化为NO);
【点睛】本题考查化学平衡的判断方法、化学平衡常数的表达式、反应速率计算等,明确化学平衡的定义,根据“变量不变”判断平衡标志,注意纯液体不计入平衡常数表达式。
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